煤質(zhì)分析儀的機(jī)械傳動及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、煤質(zhì)分析儀是利用熱重分析法對煤炭中的水分、灰分和揮發(fā)分的含量進(jìn)行檢測的專用精密分析儀器，是常用的煤炭化驗(yàn)設(shè)備之一，對煤炭資源的清潔開發(fā)和高效利用起著重要的作用。對于現(xiàn)有的的煤質(zhì)分析儀而言，其內(nèi)部的傳動系統(tǒng)大多是由氣缸或者凸輪機(jī)構(gòu)組成，而這兩種傳動方式都存在較多的不足之處。鑒于此，本文對煤質(zhì)分析儀的機(jī)械傳動及其控制系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并加以實(shí)現(xiàn)。
　　 本文按照模塊化設(shè)計(jì)的思路，把煤質(zhì)分析儀的架構(gòu)分為七大模塊:加熱爐模塊、轉(zhuǎn)盤模塊、

2、稱重模塊、機(jī)械傳動模塊、電氣控制模塊、通氣模塊、機(jī)殼模塊。本文是一個橫向課題，加熱爐模塊、轉(zhuǎn)盤模塊及稱重模塊已經(jīng)由項(xiàng)目甲方提供并限定使用，本文研究的主要內(nèi)容是機(jī)械傳動模塊和電氣控制模塊的設(shè)計(jì)，并且電氣控制模塊的設(shè)計(jì)重點(diǎn)圍繞機(jī)械傳動模塊的控制系統(tǒng)展開，同時，把稱重模塊并入電氣控制模塊加以討論。
　　 首先，對機(jī)械傳動模塊展開設(shè)計(jì)。機(jī)械傳動模塊以直線模組為基礎(chǔ)，主要有五部分構(gòu)成:滾珠絲杠副、光軸導(dǎo)軌、同步帶輪及同步帶、步進(jìn)電機(jī)和支架

3、。機(jī)械傳動模塊以滾珠絲杠副為核心部件，以光軸導(dǎo)軌為導(dǎo)向部件，以同步帶輪及同步帶為傳動調(diào)節(jié)部件，以步進(jìn)電機(jī)作為動力源，實(shí)現(xiàn)高效、精密、平穩(wěn)的傳動，同時，也便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。其次，對電氣控制模塊展開設(shè)計(jì)。電氣控制模塊包括硬件和軟件兩部分，再次利用模塊化技術(shù)，把電氣控制模塊分為若干二級模塊，其硬件主要由Atmega16單片機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動器模塊、傳感器模塊、稱重模塊和顯示模塊組成，軟件主要有目標(biāo)程序模塊組成。ATmega16通過步進(jìn)驅(qū)動器驅(qū)動步

4、進(jìn)電機(jī)工作，通過傳感器的信息反饋來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，最后讀取稱重模塊的稱重信息，并輸出到顯示模塊上。這樣，電氣控制模塊與機(jī)械傳動模塊一起就構(gòu)成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了樣品自動化檢測的功能。
　　 相對于同類煤質(zhì)分析儀產(chǎn)品，本文設(shè)計(jì)的煤質(zhì)分析儀的機(jī)械傳動及其控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡潔、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、互換性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且運(yùn)行可靠、檢測效率和檢測精度較高。
　　 在設(shè)計(jì)方法上，本文從模塊化設(shè)計(jì)的角度，運(yùn)用CAD/CAE技術(shù)，繪制了機(jī)械